JP2014178829A - プラント情報表示システム及びプラント情報表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】警報が発せられた場合に、運転員等が、警報に関する情報を、効率良く収集可能なプラント情報表示技術を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、警報に応じて表示装置を制御する制御装置は、警報が発せられた場合、プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面１００を表示させると共に、当該全体構成画面１００のうち所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ、当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、メニュー画面６０に、当該系統領域に対応する所定の項目（画面１、・・・、画面ｘ）を表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、プラントの各種の情報を表示する技術に関し、特に、警報に関する情報を表示する表示技術に関する。

原子力発電プラント等のプラントにおいては、運転中にプラントを構成する各系統において過渡的な変化や異常な変化が生じることがある。このような変化が生じた場合、当該変化をプラントの運転員やその関係者（以下、運転員等と記す）に知らせるため警報が発せられる場合がある。

このようなプラントにおいては、各系統の状態を一箇所で集中的に監視するため、アナンシエータ（annunciator）が用いられることが多い。警報が発せられた場合、アナンシエータは、当該警報の発生をブザー音で知らせると共に、計器盤等の表示装置のうち当該警報に対応する部分を点滅させる等して、当該警報の発生を運転員に告知する。

また、このようなプラントの各種の情報を示す技術として、例えば、下記の特許文献に記載のものがある。

特開２００７−１８３２８８号公報 特開２００８−２５０５１４号公報

ところで、上述のような警報が発せられた場合、プラントの運転員等には、警報の発生から比較的短時間の間に、当該プラントを安定的に運転させるための操作や行動を行うことが求められている。このとき、運転員等は、プラントに関する多数の情報の中から、警報に関する必要な情報を、短時間で効率良く収集する必要がある。従来技術では、運転員等が、表示装置の多数の画面の中から警報に関する情報を見分ける必要があるため、必要な情報を収集するのに時間を要するという問題がある。

そこで、本発明の実施形態は、警報が発せられた場合に、運転員等が、警報に関する情報を、効率良く収集可能なプラント情報表示技術を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の実施形態のプラント情報表示システムは、プラントを構成する複数の系統についてそれぞれの情報を表示可能な表示装置と、当該プラントに関する警報に応じて当該表示装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、警報が発せられた場合、プラントを構成する系統のうち主要な系統を含み、当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面を表示させると共に、当該全体構成画面のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ、当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目を表示させることを要旨とする。

また、本発明の実施形態のプラント情報表示方法は、警報に応じて表示装置を制御する制御装置により、警報が発せられた場合、プラントを構成する系統のうち主要な系統を含む当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面を表示させると共に、当該全体構成画面のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ、当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目を表示させることを要旨とする。

本発明の実施形態によれば、警報が発せられた場合、操作者は、全体構成画面のうち強調表示された系統領域を選択するだけで、当該警報に対応する系統に関する所定の項目にアクセスすることができ、警報及びこれに対応する系統に関する情報を、効率良く収集することができる。

実施形態のプラント情報表示方法におけるデータの流れを示すデータ流れ図である。 実施形態のプラント情報表示システムのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。 原子力発電プラントを構成する系統について説明する説明図であり、全体構成画面の一例を示す説明図である。 実施形態のプラント情報表示装置において制御装置が実行するプログラムを示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

まず、本実施形態のプラント情報表示技術が適用されるプラントの一例について図３を用いて説明する。図３は、原子力発電プラントを構成する系統について説明する説明図であり、全体構成画面の一例を示す説明図である。

図３の例において、プラント１は、原子炉１０１で発生した熱エネルギーを利用して発電する原子力発電プラントである。プラント１は、原子炉１０１で発生した熱により水を水蒸気に変え、当該水蒸気により高圧タービン１０３及び低圧タービン１０５を作動させる。プラント１は、高圧タービン１０３及び低圧タービン１０５からの機械的動力を、発電機１０７において電力に変換する。

プラント１は、上述した原子炉１０１、高圧タービン１０３、低圧タービン１０５、及び発電機１０７以外にも、複数の系統を有している。プラント１を構成する系統には、例えば、原子炉再循環系（Primary Loop Recirculation System、図に「ＰＬＲ」で示す）、残留熱除去系（Residual Heat Removal System、図に「ＲＨＲ」で示す）、高圧炉心スプレー系（High Pressure Core Spray System、図に「ＨＰＣＳ」で示す）、原子炉隔離時冷却系（Reactor Core Isolation Cooling System、図に「ＲＣＩＣ」で示す）、原子炉冷却材浄化系（Clean-Up Water System、図に「ＣＵＷ」で示す）等がある。

これら系統は、ポンプ１１１やバルブ１１３、及びこれらを接続する管路１１５等を有している。このような系統を構成するバルブ１１３、管路１１５、ポンプ１１１等には、センサー類（図示せず）が設けられている。各系統において過渡的な変化や異常が生じた場合、図示しないセンサー類からの信号に基づいて、プラント１においては、当該系統に関する警報が発せられる。詳細については後述する。

次に、本実施形態のプラント情報表示システムの基本的な構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施形態のプラント情報表示方法におけるデータの流れを示すデータ流れ図である。図２は、本実施形態のプラント情報表示システムのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。

図２に示すように、本実施形態において、プラント情報表示システム１０は、一般的なコンピュータを用いて構成することができ、プラントを構成する複数の系統についてそれぞれの情報を表示可能な表示装置１２と、プラントの状態に関する警報に応じて表示装置１２を制御する装置（以下、単に「制御装置」と記す）２０とを有している。本実施形態において、表示装置１２は、いわゆるコンピュータ・ディスプレイであり、制御装置２０により制御されて、例えば、図１及び図３に示すように、プラント１を構成する系統のうち、主要な系統（例えば、原子炉再循環系ＰＬＲ）を含むプラント１全体の構成を示す画面（以下、全体構成画面と記す）１００を表示可能に構成されている。また、表示装置１２は、プラント１を構成する各系統の情報を、全体構成画面１００上に表示することが可能に構成されている。制御装置２０は、コンピュータにおいて各種の演算処理を行う中央演算処理装置及び主記憶装置（ＲＡＭ）を含んでおり、情報通信線５０を介して、プラント１に関する情報を受けている。

加えて、プラント情報表示システム１０は、各種の情報を記憶する補助記憶装置（以下、単に「記憶装置」と記す）３０と、各種の情報の入力を受け付ける入力装置４０とを有している。記憶装置３０には、例えばハードディスクやＥＰＲＯＭが用いられ、各種のプログラム及びデータベースが予め記憶されている。入力装置４０には、一般的なキーボードやマウス、タッチパネルが用いられ、上述した運転員等により操作される。なお、以下の説明において、入力装置４０を介してプラント情報表示装置１０を操作する者を「操作者」と記す。

プラント情報表示システム１０において、表示装置１２、制御装置２０、記憶装置３０、入力装置４０は、情報通信線５０を介して接続されており、相互に各種の情報を送受信可能に構成されている。

プラント情報表示システム１０において、図２に示すように、制御装置２０は、プラント１に設けられた警報処理装置１４から、警報に関する情報を受けている。また、制御装置２０は、プラント１に設けられたプロセス入力装置１６から、プラントデータに関する情報を受けている。プロセス入力装置１６は、図示しないセンサー類からの信号を受けており、プラント１の各系統について、その運転状態に関する各種のデータ（以下、プラントデータと記す）を生成している。警報処理装置１４は、図示しないセンサー類からの信号を受けており、警報の種類、警報の有無等、警報に関する各種の情報を生成する。

次に、本実施形態のプラント情報表示システムの詳細な構成について、プラント情報表示方法と併せて図１〜図４を用いて説明する。図４は、本実施形態のプラント情報表示装置において制御装置が実行するプログラムを示すフローチャートである。

図１及び図２に示すように、プラント１において、プロセス入力装置１６が生成した各種のプラントデータ２ａ，・・・，２ｘは、それぞれ所定の警報閾値との比較が行われる。各警報閾値は、プラントデータ２ａ，・・・，２ｘごとに予め設定されている。プラントデータ２ａ，・・・，２ｘが、それぞれ対応する警報閾値を超えた場合、プラント１において、それぞれ警報３ａ，・・・，３ｘが発せられる。例えば、警報３ａは、原子炉再循環系ＰＬＲの異常を示し、警報３ｘは、原子炉１０１の異常を示すものとすることができる。警報処理装置１４は、警報の種類等、警報に関する情報を生成する。制御装置２０は、警報処理装置１４から警報に関する情報を取得する（図４、ステップＳ０１）。

記憶装置３０は、警報ごとに所定の系統領域が、予め対応付けられた領域判定データベース（以下、領域判定ＤＢと記す）３１を有している。「系統領域」とは、上述した全体構成画面１００のうち、各系統について表示される画面上の領域である。上述した系統ごとに対応する系統領域が予め設定されており、記憶装置３０に予め記憶されている。制御装置２０は、記憶装置３０の領域判定ＤＢ３１を参照して、発せられた警報に対応する系統領域を判定する処理（以下、警報発生領域判定処理と記し、図１に符号２１を付す）を行う（図４、ステップＳ０３）。これにより、全体構成画面１００のうち、後述する強調表示を行う部分を決定することが可能となる。このように、制御装置２０は、全体構成画面１００のうち、発せられた警報に対応する系統領域を判定する機能（以下、警報発生領域判定処理部と記す）２１ａを有している。

さらに、制御装置２０は、発せられた警報に対応する系統領域を強調表示する処理（以下、領域強調処理と記し、図１に符号２２を付す）を行う（図４、ステップＳ０４）。なお、本実施形態において「強調表示」とは、警報に対応する系統領域を、赤色で表示する、点滅させる、太字にする等、警報が発せられていない場合（以下、通常時と記す）とは異なる態様で表示することであり、全体構成画面１００において警報に対応する系統領域をその他の系統領域と判別可能に表示することである。例えば、通常時においては、系統領域の表示を、緑色の細字で点灯しているものとし、警報が発せられた場合には、警報に対応する系統領域の表示を、赤色の太字で点滅させるものとすることができる。このように、制御装置２０は、全体構成画面１００のうち、発せられた警報に対応する系統領域を、その他の系統領域とは判別可能に、通常時とは異なる態様で表示装置１２に強調表示させる機能（以下、領域強調処理部と記す）２２ａを有している。

そして、制御装置２０は、操作者の操作により、表示装置１２のポータル画面の表示が選択されたか否かを判定する（図４、ステップＳ０６）。本実施形態において、操作者が最初にアクセスする画面であり、操作者にとって各種情報の探索の起点となる、いわゆるポータル画面として、全体構成画面１００が設定されている。表示装置１２が作動しておらず、画面を表示していない場合であっても、操作者が入力装置４０を操作して、表示装置１２にポータル画面を表示することが選択された場合（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、制御装置２０は、ポータル画面として全体構成画面１００を、表示装置１２に表示させる（ステップＳ０７）。なお、表示装置１２において、既にポータル画面である全体構成画面１００が表示されている場合には、これらのステップＳ０６及びＳ０７は、省略される。

制御装置２０は、表示装置１２に、全体構成画面１００を表示させると共に、警報に対応する系統領域を、通常時とは異なる態様で表示させる（図４、ステップＳ０８）。例えば、警報に対応する系統領域を、赤色で点滅表示させる。このような強調表示により、全体構成画面１００を見た運転員等は、発せられた警報が、プラント１を構成する系統のうち、どの系統に関するものであるのかを瞬時に知ることができる。

なお、複数の系統について警報が発せられたときには、予め各々の系統の重要度、対応の緊急度の順位を定め、警報のある系統について対応、確認すべき順位を表示させても良い。この場合、操作者は、複数の警報がある系統について適切な順序で対応することができる。

警報がどの系統に関するものであるのかを知った操作者は、入力装置４０を操作して、全体構成画面１００のうち、警報に対応して強調表示された系統領域を、選択することが可能となっている。操作者により強調表示された系統領域が選択された場合に、表示装置１２に表示する画面６０、及び当該画面６０に表示される複数の項目（図１に項目を、画面１、画面２、・・・、画面ｘで示す）は、予め設定されており、記憶装置３０に予め記憶されている。なお、以下の説明において、項目が表示される画面を「メニュー画面６０」と記す。

記憶装置３０は、系統領域ごとに所定の項目が予め対応付けられた画面メニューデータベース（以下、画面メニューＤＢと記す）３２を有している。「項目」とは、操作者により選択されることにより、当該項目に対応付けられた情報にアクセス可能なものをいう。各項目、例えば、メニュー画面６０の画面１、画面２、・・、画面ｘごとに、対応する情報が予め対応付けられており、当該情報は、記憶装置３０に記憶されている。

制御装置２０は、強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択されたか否かを判定する（図４、ステップＳ１０）。強調表示された系統領域が、操作者により選択された場合（Ｓ１０、Ｙｅｓ）、制御装置２０は、記憶装置３０の画面メニューＤＢ３２を参照して、警報に対応して強調表示された系統領域に対応する所定の項目（画面１、画面２、・・・、画面ｘ）を、メニュー画面６０に表示させる（図４、ステップＳ１２）。すなわち、制御装置２０は、発せられた警報に対応する系統に関する所定の項目をメニュー画面６０に表示させている。メニュー画面６０は、全体構成画面１００を表示させながら、同一または別のモニタに表示させることができる。この場合、操作者は、メニュー画面６０において警報のある系統の対応をしながら、全系統の監視も継続できる。

そして、制御装置２０は、メニュー画面６０に表示された項目が、操作者の操作により選択されたか否かを判定する（図４、ステップＳ１４）。メニュー画面６０に表示された項目が操作者により選択された場合（Ｓ１４、Ｙｅｓ）、制御装置２０は、選択された項目に対応する情報を表示する（図４、ステップＳ１６）。本実施形態においては、メニュー画面６０において、項目としての画面１が、操作者の操作により選択されると、制御装置２０は、当該項目（画面１）に対応する情報として「系統の詳細な構成を示す画面」７１を、表示装置１２に表示させる。一方、制御装置２０は、項目としての画面ｘが選択されると、当該項目（画面ｘ）に対応する情報として「プラントの系統の運転状態を示すグラフ」７ｘを表示装置１２に表示させる。

このとき、項目（画面ｘ）に対応する情報、すなわち「プラントの系統の運転状態を示すグラフ」７ｘの情報には、上述したプラントデータが含まれている。記憶装置３０は、プロセス入力装置１６から取得された各種のプラントデータ２ａ，・・・、２ｘの時間変化（以下、プラントデータ履歴と記す）を、プラント履歴データベース（以下、プラント履歴ＤＢと記す）３３に記憶している。制御装置２０は、警報が発せられたときに、当該警報に対応する系統に関連するパラメータ（以下、単に「関連パラメータ」と記す）を収集する処理を行っている。制御装置２０の関連パラメータ収集処理部２３ａは、発せられた警報に対応する系統に関する情報を警報発生領域判定処理部２１ａから取得すると共に、当該系統に関するプラントデータ履歴をプラントデータ履歴ＤＢ３３から取得している。制御装置２０は、操作者の操作により選択された項目に対応するプラントデータ履歴を、上述した項目（画面ｘ）に対応する情報として表示装置１２に表示させる。このようにしてプラントデータ履歴を表示させることで、現時点のプラントデータのみならず、警報が発せられる前の過去のプラントデータを表示させることができる。

以上に説明したように本実施形態のプラント情報表示システム１０においては、プラント１を構成する各系統の情報を表示可能な表示装置１２と、当該プラント１に関する警報に応じて当該表示装置１２を制御する制御装置２０とを備える。制御装置２０は、警報が発せられた場合、プラント１を構成する系統のうち主要な系統を含み、当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面１００を表示させると共に、当該全体構成画面１００のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合（通常時）とは異なる態様で強調表示させ、当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目（画面１、画面２、・・・、画面ｘ）を表示させるものとした。警報が発せられた場合、操作者は、全体構成画面１００のうち強調表示された系統領域を選択するだけで、当該警報に対応する系統に関する所定の項目にアクセスすることができ、警報及びこれに対応する系統に関する情報を、効率良く収集することができる。

また、本実施形態において、警報ごとに所定の系統領域が予め対応付けられた領域判定ＤＢ３１と、系統領域ごとに所定の項目が予め対応付けられた画面メニューＤＢ３２とを記憶する記憶装置３０をさらに備えるものとした。記憶装置３０に、これらデータベースを設けるだけで、上述したプラント情報表示システム１０を容易に実現することができる。

また、本実施形態において、制御装置２０は、プラント１の各系統の運転状態を示すデータであるプラントデータを取得し、上述した所定の項目が、操作者の操作により選択された場合、選択された項目に対応するプラントデータを表示させるものとした。警報が発せられた場合、操作者は、警報に対応する系統に関するプラントデータに容易にアクセスすることができる。

また、本実施形態において、記憶装置３０は、取得されたプラントデータの時間変化であるプラントデータ履歴を記憶しており、制御装置２０は、選択された項目に対応するプラントデータ履歴を表示させるものとしたので、操作者は、上述した所定の項目を選択すると、現時点のプラントデータのみならず、警報が発せられる前の過去のプラントデータにアクセスすることができる。

以上に説明したように本実施形態のプラント情報表示方法は、警報に応じて表示装置１２を制御する制御装置２０により、警報が発せられた場合、プラント１を構成する系統のうち主要な系統を含む当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面１００を表示させると共に、当該全体構成画面１００のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ（図４のステップＳ０８参照）、当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目を表示させる（図４のステップＳ１２参照）ものとした。警報が発せられた場合、操作者は、全体構成画面１００のうち強調表示された系統領域を選択するだけで、当該警報に対応する系統に関する所定の項目にアクセスすることができ、警報及びこれに対応する系統に関する情報を、効率良く収集することができる。

なお、上述した実施形態において、制御装置２０は、発せられた警報に対応する系統に関する項目をメニュー画面６０に表示させるものとしたが、メニュー画面６０に表示する項目は、この態様に限定されるものではない。例えば、警報に関する項目のみをメニュー画面６０に表示するものとしても良い。

また、上述した実施形態において、制御装置２０は、警報が発せられた場合、操作者の入力装置４０の操作により画面表示が選択されたときに、ポータル画面としての全体構成画面１００を、表示装置１２に表示させるものとしたが、全体構成画面１００を表示させる態様は、これに限定されるものではない。例えば、警報が発せられた場合には、操作者の入力装置４０の操作によらないで、自動的に制御装置２０が全体構成画面１００を表示装置１２に表示させるものとしても良い。この場合、操作者は、全体のうちいずれの系統に異常があるかを即座に判断することができる。

また、上述した実施形態において、プラント１に関する警報が発せられるのは、プラントデータ２ａ，・・・，２ｘが、それぞれ対応する警報閾値を超えた場合であるものとしたが、警報が発せられる条件は、上述した態様に限定されるものではない。プラントに関する警報は、例えば、訓練を行う場合など、必要に応じて発せられるものとすることができる。

また、上述した実施形態のプラント情報表示システム１０において、表示装置１２には、コンピュータ・ディスプレイが用いられ、入力装置４０には、キーボード及びマウスが用いられるものとしたが、本発明に係る表示装置及び入力装置の態様は、これに限定されるものではない。例えば、表示装置の機能と入力装置の機能とを兼ね備えたタッチパネル・ディスプレイを用いるものとしても良い。

また、上述した実施形態において、プラント情報表示システム１０は、一般的なコンピュータにより構成されているものとしたが、本発明のプラント情報表示システムは、この形態に限定されるものではない。プラントを構成する各系統の情報を表示可能な表示装置と、プラントに関する警報に応じて当該表示装置を制御する機能を有していれば良く、例えば、プラント情報表示システムとして、携帯可能に構成されており、且つ警報に関する情報を、無線通信により取得可能なスレート端末を用いることも好適である。

また、上述の実施形態において、プラント情報表示技術が適用されるプラントは、原子力発電用プラントであるものとしたが、本発明に係るプラントは、これに限定されるものではない。本発明に係るプラント情報表示技術は、火力発電用プラントや、化学プラントなど、多様なプラントに適用することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。

１ プラント
１０ プラント情報表示システム
１２ 表示装置
１４ 警報処理装置
２０ 制御装置
３０ 記憶装置
３１ 領域判定データベース
３２ 画面メニューデータベース
３３ プラント履歴データベース
４０ 入力装置
５０ 情報通信線
６０ メニュー画面（画面）
１００ 全体構成画面
１０１ 原子炉
１０３ 高圧タービン
１０５ 低圧タービン
１０７ 発電機
１１１ ポンプ
１１３ バルブ
１１５ 管路

Claims (5)

1. プラントを構成する複数の系統についてそれぞれの情報を表示可能な表示装置と、
   当該プラントに関する警報に応じて当該表示装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   警報が発せられた場合、プラントを構成する系統のうち主要な系統を含み、当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面を表示させると共に、
   当該全体構成画面のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ、
   当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目を表示させる
   ことを特徴とするプラント情報表示システム。
2. 警報ごとに所定の系統領域が予め対応付けられた領域判定データベースと、系統領域ごとに所定の項目が予め対応付けられた画面メニューデータベースと、を記憶する記憶装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラント情報表示システム。
3. 前記制御装置は、
   プラントの各系統の運転状態を示すデータであるプラントデータを取得し、
   前記所定の項目が、操作者の操作により選択された場合、選択された項目に対応するプラントデータを表示させる
   ことを特徴とする請求項２に記載のプラント情報表示システム。
4. 前記記憶装置は、取得されたプラントデータの時間変化であるプラントデータ履歴を記憶しており、
   前記制御装置は、選択された項目に対応するプラントデータ履歴を表示させる
   ことを特徴とする請求項３に記載のプラント情報表示システム。
5. 警報に応じて表示装置を制御する制御装置により、
   警報が発せられた場合、プラントを構成する系統のうち主要な系統を含む当該プラント全体の構成を示す画面である全体構成画面を表示させると共に、
   当該全体構成画面のうち、発せられた警報に対応する系統について表示されている領域である所定の系統領域を、警報が発せられていない場合とは異なる態様で強調表示させ、
   当該強調表示された系統領域が、操作者の操作により選択された場合、当該系統領域に対応する所定の項目を表示させる
   ことを特徴とするプラント情報表示方法。

Images